全 文 ：　南京农业大学学报　2010, 33 (3):67-70
　JournalofNanjingAgriculturalUniversity htp://nauxb.njau.edu.cn
收稿日期: 2008 -12-11
基金项目:国家 “十五 ” 科技支撑计划项目 (2006BAD08A09)
作者简介:李俊 , 讲师 , 研究方向为除草剂毒理及抗药性 , Tel:025 -84395672, E-mail:li jun@njau.edu.cn。＊通讯作者:董立尧 ,
教授 , 研究方向为除草剂毒理及抗药性 , Tel: 025 -84395672, E-mail:dly@njau.edu.cn。
李俊 , 饶娜 , 董立尧 , 等.稻茬麦田菵草发生动态及其对小麦生长和产量的影响 [ J].南京农业大学学报 , 2010, 33 (3): 67-70
稻茬麦田菵草发生动态及其对小麦生长和产量的影响
李俊 1 , 饶娜 2 , 董立尧1＊ , 张宏军 3
(1.南京农业大学植物保护学院 , 江苏 南京 210095;2.天津出入境检验检疫局 , 天津 300457;
3.农业部药检所生测室 , 北京 100125)
摘要:采用田间定点观测法 , 研究了小麦田菵草的发生动态及其与小麦的竞争关系。结果表明:菵草具有一个冬前出草
主峰和一个春后出草次峰;菵草在小麦播后第 18周开始进入株高 、 鲜重的快速增长期 , 比小麦推迟 3周。 随着菵草密
度的增加 , 小麦有效穗数 、 每穗粒数和小麦产量均显著下降 , 但千粒重变化不明显。小麦产量损失率 (Y)与菵草密度
(X)之间符合二次曲线方程 Y=-0.027X2 +2.409X+1.574 (r2 =0.957)。
关键词:菵草;小麦;发生动态;竞争关系影响
中图分类号:S451　　　　文献标志码:A　　　　文章编号:1000-2030 (2010)03-0067-04
OccurrencedynamicsofBechmanniasyzigachneinwinterwheat
anditsinfluenceongrowthandproductionofwinterwheat
LIJun1 , RAONa2 , DONGLi-yao1＊ , ZHANGHong-jun3
(1.CollegeofPlantProtection, NanjingAgriculturalUniversity, Nanjing210095, China;
2.TianjinEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau, Tianjin300457, China;
3.InstitutefortheControlofAgrochemicals, MinistryofAgriculture, Beijing100125, China)
Abstract:TheoccurrencedynamicsofBechmanniasyzigachneanditscompetitionwithwinterwheatwerestudiedinfields.There-
sultsshowedthatB.syzigachnehadtwomainseedlingemergencepeaks, oneinearlywinterandtheotherinlaterspring.Arapid
biomassaccumulationperiodofB.syzigachnewasobservedat18weeksafterwheatplanting, whichwasthreeweekslaterthanthat
ofwheat.AccompaniedwiththeincreasingplantdensityofB.syzigachneinwheatfields, thenumberofefectivepanicle, spikelets
perpanicleandyieldofwheatsdeclinedsignificantly, exceptforthousand-grainweight.Thecorrelationbetweenweeddensityand
percentagewheatyieldlossfolowed:Y=-0.027X2 +2.409X+1.574, r2 =0.957.
Keywords:Bechmanniasyzigachne;wheat;occurrencedynamics;competitioninfluence
据统计 , 中国农田杂草危害面积达 4 164万 hm2 , 其中草害严重的农田面积达 3 580万 hm2 , 每年因
草害减产 12.3% ～ 16.5%[ 1] 。其中 , 小麦每年草害面积 1 000万 hm2 , 减产约 400万 t[ 2] 。
菵草 (Bechmanniasyzigachne(Steud.)Fernald)为禾本科菵草属一年生草本 , 适生于水边及潮湿
处 , 为长江流域及西南地区稻茬麦田和油菜田常见杂草[ 3] , 但是危害并不严重 。然而 , 由于少耕 、免
耕技术的推广 , 以及除草剂的连年单一使用 , 田间杂草群落逐年演替 。从 20世纪 90年代开始 , 菵草迅
速蔓延 , 目前已经上升为麦田的主要杂草 , 甚至在有些田块成为群落中的唯一优势种 [ 4] 。据报道 , 菵
草在小麦田一般可导致小麦减产 10% ～ 30%, 严重的田块减产在 50%以上[ 5-6] 。褚建君等[ 7-8]研究了
菵草对油菜和小麦的竞争临界期 , 但有关菵草的田间发生动态及其对小麦生长及产量影响的详细研究尚
未见报道。本文旨在明确菵草在田间的发生动态;通过小麦与菵草的株高 、鲜重比较 , 说明菵草对小麦
生长的影响;通过菵草不同密度对小麦产量构成因素及其产量的影响研究 , 为菵草的科学 、经济防除提
供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　试验地的选择与管理
试验在江苏省镇江市农业科学研究所试验基地进行 , 选择上一年菵草发生严重的田块为试验地 。田
南　京　农　业　大　学　学　报 第 33卷
间杂草群落组成为:菵草 、 看麦娘 (AlopecurusaequalisSobol.)、 弯曲碎米荠 (Cardamineflexuosa
With)、荠菜 (Capselabursa-pastoris(L.)Medic.)、泥胡菜 (HemisteptalyrataBunge)、 牛繁缕 (Mala-
chiumaquaticum(L.)Fries)等。其中菵草和看麦娘为优势种 , 且杂草分布较均匀 。试验地前茬水稻 ,
土壤为中壤土 , pH值 5.59, 含氮量 1.37 g· kg-1 , 有机碳含量 13.76 g·kg-1。 2006年 11月 4日播种 ,
小麦播种量为 180 kg·hm-2。冬前按 225 kg· hm-2的用量施用尿素 , 其他田间管理同常规小麦田。
1.2　菵草田间发生动态的研究
在试验田选取 5个有代表性的取样点 , 固定插牌 , 每个取样点面积 0.11 m2 , 小麦播后每隔 7 d调
查点内菵草株数 , 调查后拔除菵草 。同时在试验田块中另取 5个点 , 固定插牌 , 每点 0.11 m2 , 每隔 7 d
调查 1次点内菵草数目 , 调查后不拔除。整个试验过程中 , 试验田不施除草剂 , 也不进行人工除草 。
1.3　田间菵草与小麦生物量的测定
在田间自然条件下 , 于小麦播种后第 3周开始调查 。在田间任取 5点 , 每点各取 10株菵草和 10株
小麦 , 分别测量株高 、鲜重 , 此后每隔 3周调查 1次。
1.4　菵草不同密度对小麦产量的影响
菵草密度分别设置为 0、 3、 6、 9、 15、 20、 25、 30、 50株 · m-2 9个处理 , 小区面积 2 m×2 m,
均设 0.5 m保护行 , 随机区组排列 , 每处理 3次重复 , 小区间管理水平一致。采用人工播种和自然出苗
相结合的方法控制小麦 -杂草群落 , 前期根据密度的大小粗放控制 , 2月下旬 , 按照各处理所设密度对
杂草进行定苗。定苗后对再出苗的杂草实行人工拔除 , 以控制杂草密度的基本稳定 。小麦成熟时取小区
中间 1 m2考种测产 , 分别记录各处理小麦的有效穗数 、每穗粒数 、 千粒重和小区产量 。
1.5　数据计算与统计方法
小麦产量损失率 Y= (Yn -Yd) /Yn ×100%, 其中:Yn表示不受杂草危害的作物产量 (kg·
hm-2);Yd表示受杂草危害的作物产量 (kg·hm-2)。
试验数据采用 DPS数据处理软件进行方差分析 , 并用 Duncan′s新复极差法进行差异显著性比较 。
菵草密度与小麦株高 、鲜重 、产量构成及损失率间的关系采用 SPSS软件进行模拟 , 以相关系数最大 、
离回归方差最小为原则进行优选[ 9-10] 。
2　结果与分析
2.1　菵草的田间发生动态
小麦于 2006年 11月 4日播种 , 调查后不拔草的处理中 , 至播后第 35天 (12月 9日), 累计出草
图 1　麦田中菵草的种群动态
Fig.1　Beckmanniasyzigachnepopulationdynamicsin
wheatfield
数为每个取样点 79株 , 占总出草量的 82.5%;播
种 105 d以后 , 出草量逐渐下降 , 但在播后 119 d
(2007年 1月 27日), 菵草进入春季出草高峰 , 再
经过 6周的出苗后 , 累计出草量趋于稳定 , 为每个
取样点 96株 , 田间不再出苗 。调查后人工拔草的
处理中 , 至播后第 35天 (12月 9日), 累计出草
数为每个取样点 120株 , 占总出草量的 61.1%, 之
后出草量逐渐下降;在播后 119 d(1月 27日)出
草数为每个取样点 179株 , 占总出草量的 90.7%,
此时冬季出草基本结束;2月 9日开始出现一个较
小的春季出草高峰 , 至播后 161 d(3月 10日),
田间菵草停止出苗 , 累计出草数达每个取样点 197
株 (图 1)。
调查后拔草处理和不拔草处理 , 菵草都有冬前和春后两个出草高峰 , 但冬前出草量大致占总出草量
的 80% ～ 90%, 春后出草量占总量比例较小 , 因此田间化学防除应在冬前杂草基本出齐后进行 。调查
后不拔草的处理累计出草量仅占拔草处理的 48.7%, 说明菵草种群内部对其出苗存在着制约机制 。
2.2　菵草和小麦株高的竞争比较
小麦播种前 , 试验地进行过旋耕 , 播种时土表没有任何杂草出苗 。播后 1周小麦开始出苗 , 2周后
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　第 3期 李俊 , 等:稻茬麦田菵草发生动态及其对小麦生长和产量的影响
菵草开始大量出苗。整个生育期内 , 小麦株高始终高于菵草 。小麦播后第 3周时平均株高为 10.12 cm,
随后的 3个月内增长缓慢 , 并于播后第 15周开始进入株高的快速增长期 , 但菵草于播后第 18周开始快
速增长 , 比小麦晚 3周。至最终收获时 (播后第 27周), 小麦平均株高为 86.04 cm, 菵草为 76.79 cm,
仅比小麦低 10 cm(图 2)。从图 2推测 , 两者的株高在第 27周后应有一个平稳期 , 但本试验在播后第
27周收获小麦 , 故数据未显示。菵草株高 (Y)与播后时间 (X, 周 )的关系式为:Y=0.235X2 -
4.373X+20.348 (r2 =0.972), 小麦株高 (Y)与播后时间 (X, 周)的关系式为:Y=0.219X2 -
3.291X+20.415 (r2 =0.973)。
上述结果表明 , 菵草与小麦的株高增长趋势基本相同 , 但比小麦推迟 3周 。在小麦播后第 18周 ,
菵草开始进入株高的快速增长期 , 即与小麦进行肥 、水 、光照的激烈竞争期。
图 2　菵草和小麦株高随时间的变化
Fig.2　 TimecourseforplantheightofB.syzigachne
andwheat
　　
　　 图 3　菵草和小麦鲜重随时间的变化Fig.3　TimecourseforfreshweightofB.syzigachne
andwheat
2.3 菵草和小麦鲜重的竞争比较
菵草与小麦鲜重增加与株高增长趋势相同 (图 3), 平均单株鲜重 (Y)与播后时间 (X)的相关性
方程菵草为:Y=0.038X2 -0.736X+2.658 (r2 =0.892), 小麦为:Y=0.046X2 -0.592X+1.399 (r2 =
0.908)。播后第 3周 , 小麦的平均单株鲜重为 0.076 g, 菵草仅为 0.005 g。在播后的前 15周内 , 小麦
鲜重增加极其缓慢 , 播后第 15周至第 21周 , 小麦处于鲜重的快速增长期 , 第 21周后鲜重增幅开始下
降 。菵草在播后第 18周才开始进入鲜重的快速增长期 , 比小麦晚 3周。在第 24至第 27周内 , 菵草的
株高持续增长但鲜重增加却趋于平稳 , 这可能是因为采样时部分菵草先成熟的种子脱落所致。在整个试
验过程中 , 小麦的鲜重始终大于菵草。最终收获时 (播后第 27周), 小麦和菵草的平均单株鲜重分别
为 16.82 g和 9.80 g, 两者的平均单株鲜重比也从第 3周的 16.19下降到第 27周的 1.72。
2.4　菵草不同密度对小麦产量及其构成的影响
由表 1可见 , 随着田间菵草密度的增加 , 小麦有效穗数 、每穗粒数和产量都呈明显的下降趋势 , 但
千粒重变化不明显。菵草密度和每平方米有效穗数 、每穗粒数损失率间的关系式分别为:Y=-2.8X+
表 1　菵草不同密度对小麦有效穗数 、 每穗粒数 、 千粒重及产量的影响
Table1　InfluenceofdifferentoccurrencedensityofB.syzigachneonwheateffectivepanicle,
spikeletsperpanicle, thousand-grainweightandyield
密度 /
(plants· m-2)
Density
每 m2 有效穗数
Panicles
perm2
损失率 /%
Rateloss
每穗粒数
Spikelets
perpanicle
损失率 /%
Rateloss
千粒重 /g
Thousand
grainweight
损失率 /%
Rateloss
产量 /
(kg· hm-2)
Yield
损失率 /%
Rateloss
0 327.0a 30.8a 44.0a 4 435.5a
3 325.0a 0.6 29.3ab 4.8 43.5a 1.1 4 140.0a 6.7
6 310.3ab 5.1 28.2ab 8.4 43.9a 0.2 3 856.5ab 13.1
9 279.0ab 14.7 26.6bc 13.6 43.1a 2.0 3 187.5bc 28.1
15 253.7bcd 22.4 27.5b 10.7 41.7a 5.2 2 956.5bcd 33.4
20 248.3bcd 24.1 24.6cd 20.1 41.6a 5.5 2 556.0cde 42.4
25 263.0bc 19.6 23.9cd 22.4 44.0a 0.0 2 773.5cde 37.5
30 205.7cd 37.1 24.7cd 19.8 43.4a 1.4 2 200.5de 50.4
50 198.3d 39.4 22.2d 27.9 43.8a 0.5 1 923.0e 56.6
　　注:同列不同字母表示在 5%水平上差异显著。 Thediferentlettersinacolumnstandforsignificantdiferenceat5%.
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南　京　农　业　大　学　学　报 第 33卷
316 (r2 =0.85)(X为菵草密度 , Y为每平方米有效穗数), Y=-0.16X+29.3 (r2 =0.84)(X为菵草
密度 , Y为每穗粒数损失率)。当菵草从低密度 (3株 · m-2)增加至高密度 (50株 · m-2)时 , 小麦
产量损失率从 6.7%显著增加至 56.6%, 两者之间关系符合二次曲线方程 Y=-0.027X2 +2.409X+
1.574 (r2 =0.957)(X为菵草密度 , Y为小麦产量损失率)。结果表明 , 菵草对小麦的竞争主要是通过
影响小麦的有效穗数和每穗粒数进而影响小麦产量的 , 而对千粒重这个性状影响不明显 。
3　讨论
本研究发现 , 菵草与小麦的株高增长 、鲜重积累表现出相似的变化规律。不论株高增长还是鲜重积
累 , 菵草均比小麦推迟 3周进入快速增长期 , 这在田间对菵草进行适时防除具有指导意义 。在小麦播后
第 18周菵草株高 、鲜重才开始快速增长 , 在第 17周冬前出草结束 , 因此 , 田间防除应尽量在播后 18
周之前进行 , 此时杂草基本出齐且植株尚小。返春后再防除不仅因为植株长大药效降低 , 还会加大用药
量增加成本 , 加重了杂草产生抗药性的选择压 。此外 , 田间施肥可在小麦播后第 15周至第 18周进行 ,
因为这段时间小麦已开始快速增长 , 此时施肥大部分能被小麦吸收从而减少了菵草的吸收 , 不利于菵草
生物量的积累 , 使其竞争力降低。
本研究还发现 , 菵草植株密度变化对小麦千粒重无显著性影响 , 这说明千粒重主要受遗传因素的控
制 。这与汪士莲等[ 11]对硬草与小麦的竞争性研究结果 、 张建明等[ 12]报道的麦田杂草与小麦的竞争关
系 、褚建君等[ 8]对菵草与小麦的竞争临界期研究结果相同 。在菵草植株密度小于 6株· m-2时 , 小麦每
穗粒数与无草处理无显著性差异 , 这与褚建君等 [ 8]的报道一致。而随着菵草植株密度的增加 , 小麦有
效穗数 、每穗粒数显著下降 , 最终导致了小麦产量的显著降低 , 这与褚建君等 [ 8]的报道略有不同 。究
其原因 , 可能与试验设置有关 , 需要进一步试验加以验证。而关于麦田菵草种群防除的生态经济阈值也
需要进一步深入研究 。
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责任编辑:夏爱红
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